ساخت نخستین برگ مصنوعی جهان/ تولید ساده و ارزان برق از برگ

به گزارش خبرگزاری مهر، این خاصیت موجب می شود این برگ مصنوعی ابزار مناسبی برای تولید برق در کشورهای در حال توسعه و مناطق دورفتاده شود.

"دانیل  نوسرا" مجری این تحقیقات توضیح می دهد که این برگ توانایی برگ های طبیعی را برای تولید انرژی از نور خورشید و آب تقلید می کند.

با این حال، این ابزار به جای برخورداری از سازوکارهای پیچیده فوتوسنتزی در برگ های طبیعی، در واقع ورقه نازکی از سیلیکون ساده دارای پوشش کاتالیسیتی است.

وقتی که این برگ درون ظرفی از آب انداخته شده و در معرض نور خورشید قرار می گیرد، کاتالیست های موجود در این ابزار، آب را به اجزایش – اکسیژن و هیدروژن- تجزیه می کنند. این گازها حباب هایی را شکل می دهند و می توانند آنها را به عنوان سوخت برای تولید برق در پیلهای سوختی جمع آوری کرد.

نوسرا اظهار داشت: به طور شگفت انگیزی برخی از کاتالیست هایی که برای استفاده در این برگ مصنوعی ساخته ایم در واقع خودشان را ترمیم می کنند. آنها به نوعی کاتالیست های زنده هستند. این ابداع مهمی است که یکی از نگرانی های عمده برای استفاده از این برگ ها را در کشورهای در حال توسعه و دیگر مناطق دورافتاده حل می کند.

نوسرا که استاد انرژی در دانشگاه هاروارد است توضیح می دهد که این برگ مصنوعی احتمالا می تواند نخستین کاربردها را در تولید برق شخصی شده برای خانه هایی فراهم کند که در مناطق دورافتاده از ایستگاه های تولید برق معمولی و خطوط انتقال برق قرار دارند.

مثلا، کمتر از یک لیتر آب آشامیدنی می تواند برای تولید 24 ساعت برق  100 وات کافی باشد. نسخه های اولیه این برگ نیازمند آب خالص بودند چرا که باکتری های موجود در آب زیست نوارهایی را بر روی سطح برگ ایجاد می کردند که موجب توقف تولید برق می شد.

خاصیت خودترمیمی موجب می شود این برگ مصنوعی در آب های غیرخالص و حاوی باکتری نیز که در طبیعی موجودند، به کار خود ادامه دهد.

این پژوهشگران می گویند: ما شیوه ای را برای اصلاح این شرایط یافتیم به طوریکه آن بخش از کاتالیست جدا می شود و سطح صافی که باکتری برای شکل دهی زیست نوار به آن نیاز دارد را از بین می برد . سپس دوباره کاتالیست می توانند ترمیم و مونتاژ شود.

استفاده از نسخه های اولیه این وسیله نادر و نیازمند فلزات و دیگر مواد گرانقیمت و شامل سیم کشی های پیچیده و فرایندهای ساخت پرهزینه بود. اما برگ مصنوعی که نوسرا ساخته است از موادی استفاده کرده که خیلی گران نیستند و در آن از طرحی موسوم به  اتصال مدفون که ساده است و تولید انبوه آن ارزان تمام می شود استفاده شده است.